第二章 电磁波谱

1、n波长波长n周期周期n频率频率n振幅振幅n初相位初相位n波长：波长：是在同一波线上两个相位差为是在同一波线上两个相位差为2 2 的质点的质点之间的距离，即一个完整波的长度，以之间的距离，即一个完整波的长度，以C C表示表示n周期：周期：以任点开始，振动传播一个波长所需的以任点开始，振动传播一个波长所需的时间，以时间，以T T表示。表示。n频率：频率：单位时间内波动前进过程中所包含的波单位时间内波动前进过程中所包含的波数，以表示数，以表示n振幅：振幅：振动点离开平衡位置两边的最大位移。振动点离开平衡位置两边的最大位移。以以A A表示，也称强度表示，也称强度n初相位：初相位：波形的时间提前或延后量

2、以表示。波形的时间提前或延后量以表示。二、电磁波的特性二、电磁波的特性212222nnnB212222nnnR2hP 2hnP sJh.10627. 634hEE rmurZe222murP 22224nmZehrmmZeha10222010529. 0420nar 22rZe22murZeE222222212nhemZEn21nREn)11(2221nnRhEE eV410eV610eVHHOOHHOHH =2.738m =2.663m不同的振动方式，产生不同波长的光子不同的振动方式，产生不同波长的光子水蒸汽分子键长不同变化产生不同的水蒸汽分子键长不同变化产生不同的部分振动光谱：部分振动光谱

3、： =6.270m内部状态能量（ev）相应的电磁波原子核内部的相互作用内层电子的电离作用外层电子的电离作用外层电子的激发分子振动，晶格振动分子旋转及反转电子自旋和磁场相互作用层磁场的相互作用107105104102102441110-510-410-5同上10-7线X线紫外线可见光红外线微波微波米波单位1 ev（电子伏）的能量 = 1.6021910-19J 1 ev（电子伏）的光的波长 = 1.23985m 表表 2-4 物物质质的的内内部部状状态态变变化化和和电电磁磁能能量量的的关关系系紫外波段 0.010.38m 可见光波段 0.380.76m 紫色光 0.380.43m 蓝色光 0.4

4、30.47m 青色光 0.470.50m 绿色光 0.500.56m 黄色光 0.560.59m 橙色光 0.590.62m 红色光 0.620.76m 红外波段 0.761000m 近红外波段 0.763.0m 中红外波段 3.06.0m 远(热)红外波段 6.015.0m 超远红外波段 15.01000.0 微波红外波段 1mm1m 毫米波 110mm 厘米波 110cm 分米波 0.11m 二、各谱段的特性二、各谱段的特性n波长波长 0.010.0.010. umum 。波长小于。波长小于0.280.28微米的紫外线；微米的紫外线；n主要产生于内层电子跃迁主要产生于内层电子跃迁n被臭氧层

5、及其它成份吸收。只有波长被臭氧层及其它成份吸收。只有波长0.280.380.280.38的紫外线，的紫外线，能部分穿地大气层，但散射严重，只有部分投射到地面，能部分穿地大气层，但散射严重，只有部分投射到地面，并使感光材料所感应，可作为遥感工作波段，称为并使感光材料所感应，可作为遥感工作波段，称为摄影紫摄影紫外外。现已开始用于监测气体污染及水体的油污染。现已开始用于监测气体污染及水体的油污染。紫外线紫外线n波长波长0.380.76um0.380.76umn是人眼可见，可以用棱镜分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七是人眼可见，可以用棱镜分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光种色光; ;n在太阳辐射

6、能中所占比例高；在太阳辐射能中所占比例高；n能透过大气层；能透过大气层；n外层电子跃迁产生外层电子跃迁产生n而地面物体对七色光多具有其特征的反射和吸收特性而地面物体对七色光多具有其特征的反射和吸收特性, ,故信息量故信息量最大；最大；n可以用摄影、扫描等各种方式成像，是遥感最常用的波段。可以用摄影、扫描等各种方式成像，是遥感最常用的波段。n可见光波段的遥感技术最成熟，但仍然有很大潜力。当前分辨能可见光波段的遥感技术最成熟，但仍然有很大潜力。当前分辨能力最好的遥感资料，仍然是在可见光波段内。力最好的遥感资料，仍然是在可见光波段内。可见光可见光n波长波长0.771000(um)0.771000(u

7、m)。可分为近红外波段（。可分为近红外波段（0.763 um 0.763 um ），），中红外（中红外（36 um 36 um ），远红外（），远红外（615 um 615 um ），超远红外），超远红外（151000 um 151000 um ）n近红外波段是地表层反射太阳的红外辐射，故又称近红外波段是地表层反射太阳的红外辐射，故又称反射红外反射红外。n其中靠近可见光红光的其中靠近可见光红光的0.761.3 um0.761.3 um波段可使胶片感光，故波段可使胶片感光，故又称又称摄影红外摄影红外。n而中远红外是地表物体发射的红外线，反映物体的热特征，而中远红外是地表物体发射的红外线，反映物体

8、的热特征，故称故称热红外热红外。热红外只能用扫描方式，经过光电信号的转换。热红外只能用扫描方式，经过光电信号的转换才能成象。主要为分子光谱才能成象。主要为分子光谱n超远红外，处于非大气窗口（大气屏障）超远红外，处于非大气窗口（大气屏障）n红外是一个很有发展潜力的遥感波段。红外是一个很有发展潜力的遥感波段。红外线红外线n波长波长1mm1m1mm1m。是一个很宽的波段。为毫米波（。是一个很宽的波段。为毫米波（110110毫米）、厘米波（毫米）、厘米波（110cm110cm）和分米波（）和分米波（110110分米）。分米）。n微波的特点是能穿透云雾和一定厚度的植被、冰层和微波的特点是能穿透云雾和一定厚度的植被、冰层和土壤，可获得其它波段无法获得的信息；土壤，可获得其它波段